题目内容

15.实验室用铜辉矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备某种碱式碳酸铜【Cua(OH)b(CO3)c•dH2O】的主要实验流程如下.
(1)操作I和操作II中玻璃棒的作用是引流.
(2)“浸取”步骤中发生反应(I、II),其中反应I为:2MnO2+Cu2S+□H2SO4=2MnSO4+2CuSO4+S↓+4H2O,请在□中填上合适的化学计量数为4.
(3)“浸取”步骤中,另一反应II为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O.
(4)滤渣I的成分为MnO2、S、SiO2等杂质.
(5)已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2
开始沉淀7.52.75.28.3
完全沉淀9.73.26.49.8
“除铁”步骤中,控制适宜的pH范围为2.7~3.2.

分析 根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题,或者直接分析每个问题,从给出的信息中找对应的信息.

解答 解:
(1)操作I操作的结果是得到滤渣,所以该操作为过滤;而操作II操作的结果得到滤液,所以该操作也是过滤.在过滤操作中玻璃棒的作用是引流.
(2)“浸取”步骤中发生反应(I、II),其中反应I为:2MnO2+Cu2S+□H2SO4=2MnSO4+2CuSO4+S↓+4H2O,根据生成的水中的氢原子都来自硫酸,根据氢原子个数可知硫酸的计量数为4.所有□中填上合适的化学计量数为 4.
(3)“浸取”步骤中,由于存在氧化铁,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,对应的化学方程式为 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O.
(4)滤渣I的成分为MnO2、S(生成的)、SiO2(铜辉矿中的)等杂质.
(5)

沉淀物Fe(OH)2Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2
开始沉淀7.52.75.28.3
完全沉淀9.73.26.49.8
由表可以看出,若只除去铁,则需要让其他离子不能沉淀,所以在“除铁”步骤中,控制适宜的pH范围为2.7~3.2.
故答案为:
(1)引流.
(2)4.
(3  Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O.
(4)S、SiO2等杂质.
(5)2.7~3.2.

点评 读图,从中获得解答题目所需的信息,所以在解答题目时先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息,这样提高了信息扑捉的有效性.解答的问题实际上与复杂的转化图相比,其实很简单很基础,或者可以说转化图提供的是情境,考查基本知识.

练习册系列答案
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(1)自然界的水常常遭到人为污染,污染物中氮和磷含量过高会造成水中藻类过度繁殖,使水质恶化,这里的“氮和磷”是指C(填字母).
A、分子  B、原子  C、元素  D、单质
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①实验A中水作溶剂.
②实验B中水的作用是吸收生成物,防止生成物扩散到空气中污染大气.
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